劉曉山　李學(xué)軍

【摘 要】 水泥回轉(zhuǎn)窯窯體，尺寸大，如果在制造廠整體焊接加工完成，無法運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場，一般大都采取現(xiàn)場組對焊接完成。一般在施工現(xiàn)場焊接裝配的過程中都采用大噸位吊車吊裝來完成。焊接效率低，占用吊車時間長。大噸位吊車臺班費用高。本文探討了水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場組對焊接的工藝裝備-滑動支座和龍門式吊架，提出了滑動支座和龍門式吊架的結(jié)構(gòu)模型及穩(wěn)定性校核過程，以及使用該種滑動支座和龍門式吊架的施工方法。

【關(guān)鍵詞】 水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場組對焊接 滑動支座 龍門式吊架 施工方法

回轉(zhuǎn)窯是水泥廠用于水泥熟料煅燒的主要設(shè)備，它在水泥生產(chǎn)中具有強烈的熱工負(fù)荷和連續(xù)生產(chǎn)的工作制度，是整條生產(chǎn)線的“心臟”，對安裝質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，其安裝質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到全廠生產(chǎn)線能否正常運行。水泥回轉(zhuǎn)窯窯體，尺寸大，如果在制造廠整體焊接加工完成，無法運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場，一般大都采取現(xiàn)場組對焊接完成。一般在施工現(xiàn)場焊接裝配的過程中都采用大噸位吊車吊裝來完成。水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場焊接采用焊條電弧焊，焊接效率低，占用吊車時間長。大噸位吊車臺班費用高。

1 工程概況

我單位承擔(dān)了某公司2500t/d新型干法熟料生產(chǎn)線安裝工程，該工程回轉(zhuǎn)窯窯體筒體內(nèi)徑4000mm，窯體筒體壁厚24mm，共12節(jié)。回轉(zhuǎn)窯窯體材質(zhì)為20g。筒體在制造廠焊接完成，經(jīng)過校園和無損探傷合格，運送到現(xiàn)場，進行回轉(zhuǎn)窯窯體環(huán)焊縫裝配焊接。

2 焊接施工特點及難點

回轉(zhuǎn)窯筒體組對焊接時，焊口均為環(huán)縫，為了保持最佳工位焊接，筒體需進行轉(zhuǎn)動。因回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動裝置安裝工藝復(fù)雜，工期相對滯后，回轉(zhuǎn)窯筒體各節(jié)對接焊時，驅(qū)動裝置用不上。因此在地面和安裝位置組對焊接時，筒體轉(zhuǎn)動只能借助臨時裝置轉(zhuǎn)動來調(diào)整焊接位置。

3 施工方案

經(jīng)過研究決定采用滑動支座，加龍門式吊架來完成組對任務(wù)，滑動支座采用鞍式結(jié)構(gòu)，在接觸弧面上涂潤滑脂，以便減小摩擦，方便窯體筒體轉(zhuǎn)動調(diào)整位置。

3.1 施工方案流程（圖1）

3.2 焊接工藝方案確定

3.2.1 坡口參數(shù)選擇

回轉(zhuǎn)窯筒體材質(zhì)為20g，壁厚為24mm。坡口采用雙面組合的V-U型坡口，坡口尺寸見圖2。實際在現(xiàn)場選用單面V型坡口，坡口在回轉(zhuǎn)窯筒體預(yù)制時同時完成。V型坡口開在回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)側(cè)。待內(nèi)側(cè)焊接完成后用碳弧氣刨刨出坡口，坡口近似U型。

3.2.2 焊接方法和焊接設(shè)備選擇

焊接方法選擇焊條電弧焊（SMAW），焊條選用E5015，焊機選用直流逆變焊機ZX400型。

3.3 焊接工藝參數(shù)選擇

焊接時，先焊接內(nèi)側(cè)環(huán)焊縫，第一遍打底焊接選用直徑 Φ3.2mm的焊條，焊接電流90A～130A，焊接電壓24V～26V；填充焊接和蓋面焊接選用直徑Φ4.0mm的焊條，焊接電流，160A～190A，焊接電壓24V～26V。內(nèi)側(cè)焊縫焊接完成后，用碳弧氣刨刨出坡口，同時清理坡口根部，清除坡口根部殘留的黑線，直到出現(xiàn)金屬光澤的金屬本體，方可焊接。第一遍打底焊接選用直徑Φ3.2mm的焊條，焊接電流90A～130A，焊接電壓24V～26V；填充焊接和蓋面焊接選用直徑Φ4.0mm的焊條，焊接電流，160A～190A，焊接電壓24V～26V。

4 支撐支架強度校核

根據(jù)需要，設(shè)計支撐施工用支架，按照單節(jié)最大段塔體重量進行校核。采用Autodesk Inventor Professional軟件將支架建立三維實體造型，將造型體導(dǎo)入到ANSYS軟件中加模擬載荷，進行強度校核，結(jié)果如圖2所示。支座承受載荷的變形很微小，是安全的。

5 門式吊裝支架的校核

龍門式吊裝支架的上橫梁采用300H型鋼制作，立柱采用20#槽鋼對扣組成箱型結(jié)構(gòu)，應(yīng)力分析如圖3所示，在最大載荷條件下（單側(cè)20t）上橫梁局部區(qū)域變形較大。立柱局部區(qū)域雖然變形較大，但是能夠滿足承載要求（圖4圖5）。

6 施工過程

6.1 施工流程（如圖6）

6.2 焊接工藝參數(shù)

焊接工藝參數(shù)見表1，氣刨工藝參數(shù)見表2。

7 施工注意事項

各組支架要超平，各組支架要用剛度較大的型材結(jié)構(gòu)焊接聯(lián)接固定，防止設(shè)備對接裝配時造成支架移位，支架與設(shè)備工作接觸面要涂潤滑脂均勻。

準(zhǔn)備好施工機具，電焊機，焊條，保溫桶，烘干箱等工具、設(shè)備。

在組焊工作區(qū)擺放好支架，間距合適，易于組焊，并且與塔體零件不干涉。調(diào)整他們中心線的位置，使之保持一致。調(diào)整底面高度，使之保持一致。目視測量偏差在2mm以內(nèi)。用拉筋固定支架。

8 結(jié)語

按照此方案施工圓滿完成了安裝任務(wù)，由于采用了計算機輔助應(yīng)力分析及滑動支座的塔類設(shè)備現(xiàn)場組對安裝技術(shù)，在成本比較中很大程度節(jié)省了機械和人工成本的浪費，工程質(zhì)量也完全符合規(guī)范及業(yè)內(nèi)要求。采用專用計算機軟件進行數(shù)字模型驗證，即簡單方便，又準(zhǔn)確。能保證自制工裝的安全使用，降低投入成本，該項技術(shù)的引入應(yīng)用，對于施工企業(yè)的工藝創(chuàng)新開拓了新途徑。對于其他行業(yè)也有借鑒作用。推廣后會對社會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益（圖7）。

參考文獻：

[1]現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范.GB50236—2011.

[2]水泥工業(yè)用回轉(zhuǎn)窯.JC333-2006.

【摘 要】 水泥回轉(zhuǎn)窯窯體，尺寸大，如果在制造廠整體焊接加工完成，無法運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場，一般大都采取現(xiàn)場組對焊接完成。一般在施工現(xiàn)場焊接裝配的過程中都采用大噸位吊車吊裝來完成。焊接效率低，占用吊車時間長。大噸位吊車臺班費用高。本文探討了水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場組對焊接的工藝裝備-滑動支座和龍門式吊架，提出了滑動支座和龍門式吊架的結(jié)構(gòu)模型及穩(wěn)定性校核過程，以及使用該種滑動支座和龍門式吊架的施工方法。

【關(guān)鍵詞】 水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場組對焊接 滑動支座 龍門式吊架 施工方法

回轉(zhuǎn)窯是水泥廠用于水泥熟料煅燒的主要設(shè)備，它在水泥生產(chǎn)中具有強烈的熱工負(fù)荷和連續(xù)生產(chǎn)的工作制度，是整條生產(chǎn)線的“心臟”，對安裝質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，其安裝質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到全廠生產(chǎn)線能否正常運行。水泥回轉(zhuǎn)窯窯體，尺寸大，如果在制造廠整體焊接加工完成，無法運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場，一般大都采取現(xiàn)場組對焊接完成。一般在施工現(xiàn)場焊接裝配的過程中都采用大噸位吊車吊裝來完成。水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場焊接采用焊條電弧焊，焊接效率低，占用吊車時間長。大噸位吊車臺班費用高。

1 工程概況

我單位承擔(dān)了某公司2500t/d新型干法熟料生產(chǎn)線安裝工程，該工程回轉(zhuǎn)窯窯體筒體內(nèi)徑4000mm，窯體筒體壁厚24mm，共12節(jié)?；剞D(zhuǎn)窯窯體材質(zhì)為20g。筒體在制造廠焊接完成，經(jīng)過校園和無損探傷合格，運送到現(xiàn)場，進行回轉(zhuǎn)窯窯體環(huán)焊縫裝配焊接。

2 焊接施工特點及難點

回轉(zhuǎn)窯筒體組對焊接時，焊口均為環(huán)縫，為了保持最佳工位焊接，筒體需進行轉(zhuǎn)動。因回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動裝置安裝工藝復(fù)雜，工期相對滯后，回轉(zhuǎn)窯筒體各節(jié)對接焊時，驅(qū)動裝置用不上。因此在地面和安裝位置組對焊接時，筒體轉(zhuǎn)動只能借助臨時裝置轉(zhuǎn)動來調(diào)整焊接位置。

3 施工方案

經(jīng)過研究決定采用滑動支座，加龍門式吊架來完成組對任務(wù)，滑動支座采用鞍式結(jié)構(gòu)，在接觸弧面上涂潤滑脂，以便減小摩擦，方便窯體筒體轉(zhuǎn)動調(diào)整位置。

3.1 施工方案流程（圖1）

3.2 焊接工藝方案確定

3.2.1 坡口參數(shù)選擇

回轉(zhuǎn)窯筒體材質(zhì)為20g，壁厚為24mm。坡口采用雙面組合的V-U型坡口，坡口尺寸見圖2。實際在現(xiàn)場選用單面V型坡口，坡口在回轉(zhuǎn)窯筒體預(yù)制時同時完成。V型坡口開在回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)側(cè)。待內(nèi)側(cè)焊接完成后用碳弧氣刨刨出坡口，坡口近似U型。

3.2.2 焊接方法和焊接設(shè)備選擇

焊接方法選擇焊條電弧焊（SMAW），焊條選用E5015，焊機選用直流逆變焊機ZX400型。

3.3 焊接工藝參數(shù)選擇

焊接時，先焊接內(nèi)側(cè)環(huán)焊縫，第一遍打底焊接選用直徑 Φ3.2mm的焊條，焊接電流90A～130A，焊接電壓24V～26V；填充焊接和蓋面焊接選用直徑Φ4.0mm的焊條，焊接電流，160A～190A，焊接電壓24V～26V。內(nèi)側(cè)焊縫焊接完成后，用碳弧氣刨刨出坡口，同時清理坡口根部，清除坡口根部殘留的黑線，直到出現(xiàn)金屬光澤的金屬本體，方可焊接。第一遍打底焊接選用直徑Φ3.2mm的焊條，焊接電流90A～130A，焊接電壓24V～26V；填充焊接和蓋面焊接選用直徑Φ4.0mm的焊條，焊接電流，160A～190A，焊接電壓24V～26V。

4 支撐支架強度校核

根據(jù)需要，設(shè)計支撐施工用支架，按照單節(jié)最大段塔體重量進行校核。采用Autodesk Inventor Professional軟件將支架建立三維實體造型，將造型體導(dǎo)入到ANSYS軟件中加模擬載荷，進行強度校核，結(jié)果如圖2所示。支座承受載荷的變形很微小，是安全的。

5 門式吊裝支架的校核

龍門式吊裝支架的上橫梁采用300H型鋼制作，立柱采用20#槽鋼對扣組成箱型結(jié)構(gòu)，應(yīng)力分析如圖3所示，在最大載荷條件下（單側(cè)20t）上橫梁局部區(qū)域變形較大。立柱局部區(qū)域雖然變形較大，但是能夠滿足承載要求（圖4圖5）。

6 施工過程

6.1 施工流程（如圖6）

6.2 焊接工藝參數(shù)

焊接工藝參數(shù)見表1，氣刨工藝參數(shù)見表2。

7 施工注意事項

各組支架要超平，各組支架要用剛度較大的型材結(jié)構(gòu)焊接聯(lián)接固定，防止設(shè)備對接裝配時造成支架移位，支架與設(shè)備工作接觸面要涂潤滑脂均勻。

準(zhǔn)備好施工機具，電焊機，焊條，保溫桶，烘干箱等工具、設(shè)備。

在組焊工作區(qū)擺放好支架，間距合適，易于組焊，并且與塔體零件不干涉。調(diào)整他們中心線的位置，使之保持一致。調(diào)整底面高度，使之保持一致。目視測量偏差在2mm以內(nèi)。用拉筋固定支架。

8 結(jié)語

按照此方案施工圓滿完成了安裝任務(wù)，由于采用了計算機輔助應(yīng)力分析及滑動支座的塔類設(shè)備現(xiàn)場組對安裝技術(shù)，在成本比較中很大程度節(jié)省了機械和人工成本的浪費，工程質(zhì)量也完全符合規(guī)范及業(yè)內(nèi)要求。采用專用計算機軟件進行數(shù)字模型驗證，即簡單方便，又準(zhǔn)確。能保證自制工裝的安全使用，降低投入成本，該項技術(shù)的引入應(yīng)用，對于施工企業(yè)的工藝創(chuàng)新開拓了新途徑。對于其他行業(yè)也有借鑒作用。推廣后會對社會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益（圖7）。

參考文獻：

[1]現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范.GB50236—2011.

[2]水泥工業(yè)用回轉(zhuǎn)窯.JC333-2006.

【摘 要】 水泥回轉(zhuǎn)窯窯體，尺寸大，如果在制造廠整體焊接加工完成，無法運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場，一般大都采取現(xiàn)場組對焊接完成。一般在施工現(xiàn)場焊接裝配的過程中都采用大噸位吊車吊裝來完成。焊接效率低，占用吊車時間長。大噸位吊車臺班費用高。本文探討了水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場組對焊接的工藝裝備-滑動支座和龍門式吊架，提出了滑動支座和龍門式吊架的結(jié)構(gòu)模型及穩(wěn)定性校核過程，以及使用該種滑動支座和龍門式吊架的施工方法。

【關(guān)鍵詞】 水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場組對焊接 滑動支座 龍門式吊架 施工方法

回轉(zhuǎn)窯是水泥廠用于水泥熟料煅燒的主要設(shè)備，它在水泥生產(chǎn)中具有強烈的熱工負(fù)荷和連續(xù)生產(chǎn)的工作制度，是整條生產(chǎn)線的“心臟”，對安裝質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，其安裝質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到全廠生產(chǎn)線能否正常運行。水泥回轉(zhuǎn)窯窯體，尺寸大，如果在制造廠整體焊接加工完成，無法運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場，一般大都采取現(xiàn)場組對焊接完成。一般在施工現(xiàn)場焊接裝配的過程中都采用大噸位吊車吊裝來完成。水泥回轉(zhuǎn)窯窯體現(xiàn)場焊接采用焊條電弧焊，焊接效率低，占用吊車時間長。大噸位吊車臺班費用高。

1 工程概況

我單位承擔(dān)了某公司2500t/d新型干法熟料生產(chǎn)線安裝工程，該工程回轉(zhuǎn)窯窯體筒體內(nèi)徑4000mm，窯體筒體壁厚24mm，共12節(jié)。回轉(zhuǎn)窯窯體材質(zhì)為20g。筒體在制造廠焊接完成，經(jīng)過校園和無損探傷合格，運送到現(xiàn)場，進行回轉(zhuǎn)窯窯體環(huán)焊縫裝配焊接。

2 焊接施工特點及難點

回轉(zhuǎn)窯筒體組對焊接時，焊口均為環(huán)縫，為了保持最佳工位焊接，筒體需進行轉(zhuǎn)動。因回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動裝置安裝工藝復(fù)雜，工期相對滯后，回轉(zhuǎn)窯筒體各節(jié)對接焊時，驅(qū)動裝置用不上。因此在地面和安裝位置組對焊接時，筒體轉(zhuǎn)動只能借助臨時裝置轉(zhuǎn)動來調(diào)整焊接位置。

3 施工方案

經(jīng)過研究決定采用滑動支座，加龍門式吊架來完成組對任務(wù)，滑動支座采用鞍式結(jié)構(gòu)，在接觸弧面上涂潤滑脂，以便減小摩擦，方便窯體筒體轉(zhuǎn)動調(diào)整位置。

3.1 施工方案流程（圖1）

3.2 焊接工藝方案確定

3.2.1 坡口參數(shù)選擇

回轉(zhuǎn)窯筒體材質(zhì)為20g，壁厚為24mm。坡口采用雙面組合的V-U型坡口，坡口尺寸見圖2。實際在現(xiàn)場選用單面V型坡口，坡口在回轉(zhuǎn)窯筒體預(yù)制時同時完成。V型坡口開在回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)側(cè)。待內(nèi)側(cè)焊接完成后用碳弧氣刨刨出坡口，坡口近似U型。

3.2.2 焊接方法和焊接設(shè)備選擇

焊接方法選擇焊條電弧焊（SMAW），焊條選用E5015，焊機選用直流逆變焊機ZX400型。

3.3 焊接工藝參數(shù)選擇

焊接時，先焊接內(nèi)側(cè)環(huán)焊縫，第一遍打底焊接選用直徑 Φ3.2mm的焊條，焊接電流90A～130A，焊接電壓24V～26V；填充焊接和蓋面焊接選用直徑Φ4.0mm的焊條，焊接電流，160A～190A，焊接電壓24V～26V。內(nèi)側(cè)焊縫焊接完成后，用碳弧氣刨刨出坡口，同時清理坡口根部，清除坡口根部殘留的黑線，直到出現(xiàn)金屬光澤的金屬本體，方可焊接。第一遍打底焊接選用直徑Φ3.2mm的焊條，焊接電流90A～130A，焊接電壓24V～26V；填充焊接和蓋面焊接選用直徑Φ4.0mm的焊條，焊接電流，160A～190A，焊接電壓24V～26V。

4 支撐支架強度校核

根據(jù)需要，設(shè)計支撐施工用支架，按照單節(jié)最大段塔體重量進行校核。采用Autodesk Inventor Professional軟件將支架建立三維實體造型，將造型體導(dǎo)入到ANSYS軟件中加模擬載荷，進行強度校核，結(jié)果如圖2所示。支座承受載荷的變形很微小，是安全的。

5 門式吊裝支架的校核

龍門式吊裝支架的上橫梁采用300H型鋼制作，立柱采用20#槽鋼對扣組成箱型結(jié)構(gòu)，應(yīng)力分析如圖3所示，在最大載荷條件下（單側(cè)20t）上橫梁局部區(qū)域變形較大。立柱局部區(qū)域雖然變形較大，但是能夠滿足承載要求（圖4圖5）。

6 施工過程

6.1 施工流程（如圖6）

6.2 焊接工藝參數(shù)

焊接工藝參數(shù)見表1，氣刨工藝參數(shù)見表2。

7 施工注意事項

各組支架要超平，各組支架要用剛度較大的型材結(jié)構(gòu)焊接聯(lián)接固定，防止設(shè)備對接裝配時造成支架移位，支架與設(shè)備工作接觸面要涂潤滑脂均勻。

準(zhǔn)備好施工機具，電焊機，焊條，保溫桶，烘干箱等工具、設(shè)備。

在組焊工作區(qū)擺放好支架，間距合適，易于組焊，并且與塔體零件不干涉。調(diào)整他們中心線的位置，使之保持一致。調(diào)整底面高度，使之保持一致。目視測量偏差在2mm以內(nèi)。用拉筋固定支架。

8 結(jié)語

按照此方案施工圓滿完成了安裝任務(wù)，由于采用了計算機輔助應(yīng)力分析及滑動支座的塔類設(shè)備現(xiàn)場組對安裝技術(shù)，在成本比較中很大程度節(jié)省了機械和人工成本的浪費，工程質(zhì)量也完全符合規(guī)范及業(yè)內(nèi)要求。采用專用計算機軟件進行數(shù)字模型驗證，即簡單方便，又準(zhǔn)確。能保證自制工裝的安全使用，降低投入成本，該項技術(shù)的引入應(yīng)用，對于施工企業(yè)的工藝創(chuàng)新開拓了新途徑。對于其他行業(yè)也有借鑒作用。推廣后會對社會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益（圖7）。

參考文獻：

[1]現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范.GB50236—2011.

[2]水泥工業(yè)用回轉(zhuǎn)窯.JC333-2006.